原標(biāo)題：理想/非理想buck變換器是個(gè)啥?何為諧振變換器

1. 理想BUCK變換器
理想BUCK變換器是理論模型，假設(shè)所有元件無(wú)損耗且完全理想，具體特點(diǎn)如下：

• 元件特性：

• 開(kāi)關(guān)器件（如MOSFET）無(wú)導(dǎo)通電阻和開(kāi)關(guān)損耗。

• 二極管無(wú)正向壓降和反向恢復(fù)損耗。

• 電感和電容無(wú)寄生電阻。

• 效率：理論上效率為100%，輸出電壓嚴(yán)格等于輸入電壓與占空比的乘積（Vout=D?Vin）。

• 作用：用于分析BUCK變換器的基本原理和工作特性，如降壓功能、占空比控制關(guān)系等。

2. 非理想BUCK變換器
非理想BUCK變換器考慮實(shí)際元件的寄生參數(shù)和損耗，具體特點(diǎn)如下：

• 元件特性：

• 開(kāi)關(guān)器件存在導(dǎo)通電阻（RDS(on)）和開(kāi)關(guān)損耗。

• 二極管有正向壓降（VD）和反向恢復(fù)電流。

• 電感和電容具有等效串聯(lián)電阻（ESR）。

• 效率：實(shí)際效率低于理想值，損耗主要來(lái)自開(kāi)關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗和電容ESR損耗。

• 等效電路：需將寄生參數(shù)折算到電感支路中，建立包含等效電阻和壓降的模型。

• 作用：用于實(shí)際電路設(shè)計(jì)和性能評(píng)估，需通過(guò)優(yōu)化元件選擇和電路設(shè)計(jì)來(lái)提高效率。

諧振變換器

1. 基本概念
諧振變換器利用諧振電路實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換，核心原理如下：

• 諧振現(xiàn)象：通過(guò)電感（L）和電容（C）在特定頻率下諧振，產(chǎn)生正弦波或近似正弦波的電流/電壓。

• 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)：開(kāi)關(guān)器件在零電壓（ZVS）或零電流（ZCS）條件下開(kāi)通/關(guān)斷，顯著降低開(kāi)關(guān)損耗。

2. 工作原理

• 諧振網(wǎng)絡(luò)：包含有源（如開(kāi)關(guān)）和無(wú)源元件（L、C），通過(guò)控制開(kāi)關(guān)頻率維持諧振狀態(tài)。

• 頻率調(diào)節(jié)：

• 當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率等于諧振頻率時(shí)，諧振回路阻抗最小，電流最大，輸出電壓最高。

• 偏離諧振頻率時(shí)，阻抗增大，輸出電壓降低。

• 能量傳遞：諧振過(guò)程中，電感和電容交替儲(chǔ)能和釋放能量，實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)換。

3. 典型類型

• 串聯(lián)諧振變換器（SRC）：負(fù)載與諧振電容串聯(lián)，適用于輕載效率優(yōu)化。

• 并聯(lián)諧振變換器（PRC）：負(fù)載與諧振電容并聯(lián)，適用于高輸入電壓應(yīng)用。

• 串并聯(lián)諧振變換器（SPRC）：結(jié)合SRC和PRC特性，適用于寬負(fù)載范圍。

• LLC諧振變換器：包含兩個(gè)電感和一個(gè)電容，具有高效率、高功率密度和低EMI特性。

4. 優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

• 優(yōu)勢(shì)：高頻、高效率、高功率密度、低諧波含量。

• 應(yīng)用：數(shù)據(jù)中心電源、通信設(shè)備、電動(dòng)車充電器、太陽(yáng)能逆變器等。

總結(jié)

• 理想與非理想BUCK變換器：理想模型用于理論分析，非理想模型考慮實(shí)際損耗，用于電路設(shè)計(jì)。

• 諧振變換器：通過(guò)諧振實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，提高效率，適用于高頻、高效、低EMI的電源應(yīng)用。